Determinação da constante de acoplamento forte, as

A Constante de Acoplamento Forte as
Cada uma das quatro forças fundamentais na natureza, é caracterizada por uma constante de acoplamento, que determina a intensidade da força. A força mais fraca é a força da gravidade (como o peso), caracterizada por uma constante G. A constante de acoplamento da força eléctrica e magnética é chamada de  a, e a constante de acoplamento da força forte, a força responsável pela existência e coesão de núcleos atómicos, é  as. Estas constantes, que determinam a intensidade das diferentes forças e processos são alguns dos parâmetros mais fundamentais na Natureza!

Acontecimentos com 2-jactos (2-jet events)
O processo dominante em colisões de electrão-positrão a energias elevadas, é a formação de dois jactos de partículas, opostos no espaço. Este processo é devido à formação de uma partícula Z (bosão Z0), que subsequentemente decai em um quark e um antiquark, que viajam em direcções opostas quase à velocidade da luz. Quando a distância que os separa é da ordem de 1 fm (1 fm = 1 fermi = 10-15 m), a força forte que os une leva à criação de novos pares quark-antiquark, como por exemplo quando esticamos uma corda (os quarks(antiquarks) seriam as pontas das cordas) com tal força que ela se parte em duas (e ficaríamos com duas cordas (e quatro pontas)), e depois a força aplica-se a estas duas cordas, levando estas a partir-se em cordas mais pequenas e assim sucessivamente . Este processo termina com  jactos de partículas, que seguem mais ou menos a direcção do quark (antiquark) original.


Acontecimentos com 3 jactos (3-jet events)
Por vezes um gluão energético é emitido por um dos quarks (no nosso exemplo das cordas, o gluão corresponderia a alguém puxar a corda no meio), que dá também origem a um jacto de partículas, levando à formação de um acontecimento claramente com 3-jactos.



Acontecimentos com 3 jactos demonstram a existência do gluão

Acontecimentos com 4 jactos (4-jet events)
Ambos os quarks podem emitir um gluão energético, resultando num acontecimento com 4 jactos. A probabilidade desta ocorrência é relativamente pequena.

A existência de acontecimentos com mais de que dois jactos, é uma manifestação do gluão e da força forte em acção!
A proporção destes acontecimentos depende directamente da constante de acoplamento forte as.

 

Para leituras adicionais, por favor consulte as revistas (em inglês):
(Ann. Rev. Nucl. Sci.: Annual Review of Nuclear and Particle Science ;
 Phys. Rev. D :  Physical Review , section D ;
 Phys. Lett. B :  Physics Letters, section B ;
 Z. Phys. C : Zeitschrift für Physik, section C (english) ;
 Phys. Rev. Lett. : Physical Review Letters )
[1] Ann. Rev. Nucl. Sci. 31 (81) 231
 [2] Phys. Rev. D40 (89) 1385
e também:
[3] Phys. Lett. 89B (79) 139
 [13] Z.Phys. C26 (84) 157
[4] Z.Phys. C6 (80) 235
 [14] Z.Phys. C25 (84) 231
[5] Phys. Lett. 91B (80) 142
 [15] Phys. Rev. D29 (84) 580
[6] Phys. Lett. 94B (80) 437
 [16] Phys. Lett. 138B (84) 311
[7] Phys. Lett. 97B (80) 459
 [17] Phys. Rev. D31 (85) 2724
[8] Phys. Lett. 108B (82) 63
 [18] Phys. Rev. Lett. 54 (85) 1750
[9] Phys. Lett. 110B (82) 329
 [19] Phys. Lett. 180B (86) 181
[10] Phys. Lett. 119B (82) 239
 [20] Phys. Lett. 199B (87) 291
[11] Phys. Rev. D28 (83) 228
 [21] Phys. Lett. B215 (88) 175
[12] Phys. Rev. Lett. 50 (83) 2051
 [22] Phys. Lett. B252 (90) 159